新型Eu~(3+)、Tb~(3+)掺杂配合物的合成与荧光性能研究

合成了稀土(Eu3+和Tb3+)与二苯甲酰甲烷(DBM)、2,2′-联吡啶(Dipy)的一系列稀土配合物EuxTb1-x(DBM)3Dipy。元素分析和红外分析确定了配合物的组成,荧光光谱研究了荧光性质。铽掺入配合物后,铽能极大地增强铕的特征荧光,铽对铕配合物的发光有协同作用。在该系列配合物中,不仅有机配体可以将吸收的能量传递给发光的铕离子使其发光,而且铽离子也可将其吸收的能量通过分子内能量传递给铕离子。     

二苯甲酰甲烷2，2′—联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷（DBM）和2，2′联吡啶（Dipy)为配体，三价铕、等摩尔三价铕－钆及等摩尔三价铕－钇混合稀土为中心体的配合物。测定了配合物的组成，研究了其红外光谱和荧光光谱。结果表明：配合物的最佳激发波长为425nm；在425nm波长光激发下，配合物发出较强的荧光；不发光的Gd^3 和Y^3 离子对Eu^3 离子的发光有一定增强作用，其中钇使铕的荧光发射增强大于钆；这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大。     

邻苯二甲酸铕—铽络合体系的荧光性能和红外光谱研究

本文对在３６５ｎｍ波长紫外光激发下均可发出特征荧光的铕、铽邻苯二甲酸固体络合物以机械混合和化学作用两种混合方式，研究了这两系列混合络合物的荧光光谱和红外光谱。结果表明，无论其荧光发射波长还是其发射强度，铕、铽之间均存在相互影响；其中荧光发射峰位的变化较小，而荧光强度变化较大，铕、铽的荧光性能之间即存在相互敏化作用，又存在相互猝灭作用。红外光谱结果表明机械混合和化学作用都使络合物的结构发生了变化。     

铕镧苯甲酸α,α′-联吡啶配合物的合成及性质研究

在乙醇介质中合成了以Eu3+ 和La3+ 为中心体、苯甲酸和α ,α′ 联吡啶为配体的混合稀土配合物。测定了配合物的组成、研究了其紫外光谱和红外光谱。结果表明 ,配合物的组成为EuxLa1 -x(Dipy)L3·H2 O ,苯甲酸和α ,α′ 联吡啶的紫外吸收峰在配合物中分别位移了 2～ 9nm ;苯甲酸根羧基的反对称伸缩振动和对称伸缩振动在配合物中向低波数移动 ,而α ,α′ 联吡啶的CN振动则向高波数移动。这些事实表明 ,苯甲酸和α ,α′ 联吡啶与稀土离子配位。荧光测试表明 ,用不发光的镧离子取代该系列配合物中部分铕离子 ,在一定范围内 ,可以提高三价铕的特征荧光发射强度。这一结果也表明 ,在该系列配合物中 ,不仅配体可以将吸收的能量传递给发光的铕离子 ,使其发光 ,而且不发光的镧配合物也可将其吸收的能量通过分子内能量传递给铕离子 ,增强铕的发光强度。     

邻苯二甲酸—邻菲罗啉—铕—铽络合体系的荧光性能研究

波长为３６５ｎｍ的紫外光激发下均可发出特征荧光的邻苯二甲酸－邻菲罗啉－铕和铽固体络合物以机械研磨和化学作用两种方式进行混合，研究了这两系列混合络合物的荧光光谱和红外光谱。结果表明，由于铕、铽之间存在相互影响，其荧光强度变化较大，而荧光发射峰位基本不变。经化学混合后铽对铕的荧光强度有极强的敏化作用，铕对铽具有很强的猝灭作用，并用红外光谱对上述四种络合物体系的结构进行了表征     

1，6-二[(2′-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷混合稀土配合物中镧、钆、钇对铕和铽荧光性能的影响

在氯仿和乙酸乙酯溶液中合成了1,6-二[(2′-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷(L)的铕和铽的配合物,及其与La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)的混合配合物。元素分析数据表明单—稀土硝酸盐与配体形成的是2:3型的配合物;通过红外光谱表征,混合配合物和单一配合物具有相似的配位结构。紫外光谱的数据表明,掺杂数量相同的其他离子会干扰Eu和Tb配合物对紫外光的吸收。对混合配合物的荧光进行了详细的研究,结果表明:La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)对铕和铽的发光有显著的增强作用,但对其发射峰位的影响不大,三种离子中Gd~(3 )的增强作用最大,且掺杂量对荧光增强作用也有影响。     

1,6-二[(2'-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷混合稀土配合物中镧、钆、钇对铕和铽荧光性能的影响

在氯仿和乙酸乙酯溶液中合成了1,6-二[(2′-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷(L)的铕和铽的配合物,及其与La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)的混合配合物。元素分析数据表明单—稀土硝酸盐与配体形成的是2:3型的配合物;通过红外光谱表征,混合配合物和单一配合物具有相似的配位结构。紫外光谱的数据表明,掺杂数量相同的其他离子会干扰Eu和Tb配合物对紫外光的吸收。对混合配合物的荧光进行了详细的研究,结果表明:La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)对铕和铽的发光有显著的增强作用,但对其发射峰位的影响不大,三种离子中Gd³⁺的增强作用最大,且掺杂量对荧光增强作用也有影响。     

铁(Ⅱ,Ⅲ)对邻苯二甲酸铕(Ⅲ)荧光性能的猝灭研究

在液相中合成了掺杂不同浓度Fe2 ,Fe3 的邻苯二甲酸铕系列配合物,测定了该系列配合物的荧光光谱和红外光谱.实验结果表明,微量Fe2 ,Fe3 的存在对邻苯二甲酸铕荧光产生了猝灭作用.这可能是由于配合物在发光过程中Fe2 捕获了基态的空穴或者Fe3 捕获了激发态的电子所引起的.     

二苯甲酰基甲烷2,2′-联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷 (DBM )和 2 ,2′联吡啶 (Dipy)为配体 ,三价铕、等摩尔三价铕 钆及等摩尔三价铕 钇混合稀土为中心体的配合物。测定了配合物的组成 ,研究了其红外光谱和荧光光谱。结果表明 :配合物的最佳激发波长为 4 2 5nm ;在 4 2 5nm波长光激发下 ,配合物发出较强的荧光 ;不发光的Gd3 + 和Y3 + 离子对Eu3 + 离子的发光有一定增强作用 ,其中钇使铕的荧光发射增强大于钆 ;这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大     

静电纺丝技术制备Eu(BPA)3 phen/聚丙烯腈纤维及其性能

为了增强稀土络合物的物理化学性能和成型加工性能,以扩大稀土发光材料在防伪、荧光标识与OLED等领域中的应用,本文将实验合成的铕的络合物溶于聚丙烯腈,通过静电纺丝技术制备了一种新型的Eu(BPA)_3phen/PAN紫外荧光复合纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、热重差热分析仪(TG-DSC)与荧光光谱仪(FL)对发光纳米纤维的性能进行分析。实验结果表明,复合纤维的直径分布在200～400 nm,且随机取向。热重分析表明,Eu(BPA)_3phen/PAN复合纤维的初始分解温度约为310℃,热稳定性较好。此外,研究了掺杂不同浓度Eu(BPA)_3phen对纤维发光性能的影响,发现纤维的荧光发射强度随着Eu(BPA)_3phen含量的增加呈现先增后减的变化趋势,当Eu(BPA)_3phen的含量为2.5%时,荧光强度最高。这种新型的的Eu(BPA)_3phen/PAN荧光复合纤维在防伪和OLED等方面具有潜在应用价值。     

协同发光效应及机理探讨

在研究共存离子对稀土配合物荧光强度影响时发现,许多稀土和非稀土离子在一定浓度范围内可对配合物的荧光产生增强效应.这种现象与协同萃取类似,我们将其命名为“协同发光效应”.本文采用激光诱导荧光光谱法,研究了十四种稀土离子对Eu、Sm-TTA-Phen-Triton X-100体系和Eu、Sm-DBM-CPB体系的协同发光效应.并从稀土离子的化学性质,光谱能级和所形成配合物的化学结构和空间结构等方面综合考虑,提出协同发光机理.拟定出用于痕量铕和钐测定的薪的超高灵敏度分析方法.     

Effect of pore structure parameters of porous glass on luminescence properties of Eu/Dy co-doped high silica luminescence glass

The Eu²⁺/Dy³⁺ co-doped high silica luminescence glasses were prepared through sintering porous glasses which have adsorbed rare earth ions previously and the effect of pore structure parameters including average pore size, specific surface area, and pore volume on luminescence properties of high silica glass were analyzed by utilizing BET method and emission spectra. The results show that the pore parameters of porous glasses do not affect the shapes of emission spectra but affect the luminescence intensities of high silica glasses. The luminescence intensities of high silica glass increase when the specific surface area of porous glasses increases, which can be interpreted by mechanism of adsorption of rare earth ions onto porous glass. The average pore size and pore volume indirectly affect the luminescence intensities through influencing specific surface area of porous glass.     

Spectroscopic properties and mechanism of Tm^3＋/Er^3＋/Yb^3＋ co-doped oxyfluorogermanate glass ceramics containing BaF2 nanocrystals

Transparent Tm^3＋/Er^3＋/yb^3＋ co-doped oxyfluorogermanate glass ceramics containing BaF2 nanocrystals are prepared. Under excitation of a 980-nm laser diode （LD）, compared with the glass before heat treatment, the Tm^3＋/Er^3＋/yb^3＋ co-doped oxyfluorogermanate glass ceramics can emit intense blue, green and red up-conversion luminescence and Stark- split peaks; X-ray diffraction （XRD） and transmission electron microscope （TEM） results show that BaF2 nanocrystals with an average diameter of 20 nm are precipitated from the glass matrix. Stark splitting of the up-conversion luminescence peaks in the glass ceramics indicates that Tm^3＋, Er^3＋ and （or） Yb^3＋ ions are incorporated into the BaF2 nanocrystals. The up-conversion luminescence intensities of Tm^3＋, Er^3＋ and the splitting degree of luminescence peaks in the glass ceramics increase significantly with the increase of heat treat temperature and heat treat time extension. In addition, the possible energy transfer process between rare earth ions and the up-conversion luminescence mechanism are also proposed.     

8－羟基喹啉稀土螯合物有机薄膜电致发光研究

自1989年C.W.Tang的高性能有机电致发光(Electro-luminescence,即EL)器件工作发表以来[1],有机薄膜EL有可能成为一种新型的大面积平板显示器件.     

Influence of Li dopants on thermoluminescence spectra of CaSO4 doped with Dy or Tm

Thermoluminescence emission spectra are presented for lithium doped variants of CaSO₄:Dy or CaSO₄:Tm dosimetry material. All three dopants (Li, Dy and Tm) variously introduce different changes in both the glow peak temperatures and the luminescence efficiency. In every case the emission signals display the line emission characteristic of the rare earth ions. At temperatures below ∼50 K the relative peak intensities differ for Dy and Tm doped samples, and there are small temperature shifts between the Dy:Li and Tm:Li co-doped materials. Above room temperature the rare earth ions do not show peak temperature movements when co-doped with lithium. However they do influence the peak temperature by ∼5 °C when they are the sole dopant. Inclusion of lithium dramatically moves the high temperature glow peak from ∼200 °C down to 120 °C. All these changes are consistent with a single defect model in which the trapping sites and luminescence occur within the complexes formed of the rare earth ion, an intrinsic sulphate defect and lithium. The evidence and rationale for such a model are presented. There is discussion which suggests that such defect complexes are the norm in thermoluminescence.     

稀土金属离子与色氨酸相互作用的荧光光谱研究

在碱性介质中,稀土离子与色氨酸形成离子缔合型异配位络合物使色氨酸的荧光猝灭,在pH=10-11的H3BO4－HAc-H3PO4-NaOH介质中,色氨酸的荧光发射和稀土离子对其荧光猝灭均达到最大值,各个稀土离子对色氨酸的荧光猝灭强度也基本相似,本文还建立了稀土离子与色氨酸配合物的分子模型并对其荧光猝灭机理进行了探讨。     

二苯基亚砜、苯甲酸与轻稀土高氯酸四元配合物的合成表征及光致发光

合成并表征了高氯酸稀土与二苯基亚砜、苯甲酸的四种四元配合物。经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导率及差热-热重分析,表明四元配合物组成为[REL5L′(ClO4)] (ClO4) (RE= La,Pr,Nd,Eu;L=C6H5SOC6H5,L′=C6H5COO-)。在红外光谱中,第一配体二苯基亚砜的νS O的特征吸收峰出现在1 037cm-1处,而各稀土配合物的νS O向低波数移动到984 ～989 cm-1,红移50 cm-1左右,表明稀土离子与亚砜基团的氧原子之间发生配位作用。第二配体苯甲酸钠的反对称伸缩振动吸收峰νas(COO -)出现在1 550 cm-1,对称伸缩振动吸收峰νs(COO -)出现在1 416 cm-1处,羧基伸缩振动吸收频率差Δn[νas(COO -)-νs(COO -)]值为134cm-1;在所有配合物的红外光谱图中νas(COO -)向高波数方向发生了位移,而νs(COO -)向低波数方向发生了位移,并且Δn值均大于钠盐的Δn值,由此可以认为配合物中羧基是通过单齿方式与稀土离子配位。测定了配合物在丙酮溶液中的摩尔电导率,根据配合物在常见有机溶剂中的摩尔电导率与正负离子的关系结合配合物的红外光谱中高氯酸根离子的四条特征吸收带,表明配合物为1:1型电解质,两个ClO4-无机抗衡阴离子,其中一个在外界,一个进入内界与稀土离子配位。配合物的荧光发射光谱表明,四元配合物的荧光强度比二苯基亚砜高氯酸稀土二元配合物的荧光强度提高469%。磷光光谱表明苯甲酸三重态能级的下限和二苯亚砜三重态能级的上限重叠,导致三重态能级范围扩大,由此可见第二配体的加入提高了配体的三重态能级与Eu3 离子5D0能级的匹配程度。同时在配合物的荧光发射光谱中还可以看到铕离子的电偶极跃迁强度大于磁偶极跃迁,表明稀土离子不处于晶体场的对称中心。在四元配合物中,由于第二配体的加入,往往会降低配合物的对称性,从而增强稀土离子的荧光强度。本文合成的稀土配合物具有良好的荧光性能,而且在室温下稳定,溶解性好,分解温度较高。     

单掺杂和共掺杂氟化物纳米晶体的发光特性

基质结构的变化为掺杂稀土发光离子提供了不同的局域环境,从而为改变和影响掺杂离子的光发射性质提供了条件。本文采用激光光谱学的方法从实验上研究了基质变化对氟化物纳米晶体中的掺杂稀土Eu3+和Pr3+的光发射性质的影响规律,以及同一基质中单掺杂和共掺杂稀土离子的光发射特性。结果发现:可通过变换基质和离子共掺杂来实现荧光谱线强度和色纯度的改进。依据掺杂离子的能级结构以及纳米晶体基质的对称性变化等因素,对所观测到的实验现象进行了分析讨论。     

均苯三甲酸铕掺杂配合物的合成及其荧光性能

合成了两个系列的均苯三甲酸铕配合物。其一是以均苯三甲酸(H3btc)为配体,Eu3+及掺杂过渡金属Zn2+、Cd2+、Mn2+、N i2+为中心离子的配合物;其二是以均苯三甲酸、邻菲啰啉(Phen)为配体,Eu3+及掺杂Y3+、La3+、Gd3+为中心离子的异核稀土配合物。对配合物进行了元素分析、差热-热重、红外光谱、紫外光谱、荧光寿命及荧光性能等方面的测试分析。配合物的组成分别为:EuL.6H2O(1)、EuLL1.′5.2H2O(2)、Eu0.5Y0.5LL1.′5.3H2O(3)、Eu0.5La0.5LL1.′5.3H2O(4)、Eu0.5Gd0.5LL1.′5.3H2O(5)、EuZnLC l2(C2H5OH)2.2H2O(6)、EuCdLC l2-(C2H5OH)2.5.2H2O(7)、EuMnLC l2(C2H5OH)2.2H2O(8)、EuN iLC l2(C2H5OH)2.2H2O(9)(其中L=btc,L′=Phen)。均苯三甲酸的羧酸氧原子和邻菲啰啉的氮原子与稀土离子配位。差热-热重的测试结果表明,均苯三甲酸-邻菲啰啉异核稀土配合物的分解温度为490℃,铕掺杂过渡金属配合物分解温度为450℃,两类配合物的最终分解产物均为氧化物。荧光光谱的测试结果表明,三元配合物EuLL1.′5.2H2O(2)的荧光强度明显高于二元配合物EuL.2H2O(1);配合物(3)、(4)、(6)、(7)中,Y3+、La3+、Zn2+、Cd2+无未充满的d层或f层电子,对Eu3+的荧光有增强作用;配合物(5)中的Gd3+有4 f7半充满稳定电子层结构,对Eu3+的荧光也有增强作用。在配合物(8)和(9)中,Mn2+和N i2+的未充满d层电子消耗配体吸收的能量,对Eu3+的荧光有猝灭作用。     

ZnS:Sm3+的Ω参数

由于稀土离子在ZnS中掺杂浓度低,通常用以获得Ω参数的吸收光潜法不能应用。讨论了用发射光谱或激发态寿命获得Ω的方法及其适用范围。用拟合发射谱线相对强度的方法得到了ZnS:Sm3+的Ω参数。